Инновации SQL Server 2019. Использование технологий больших данных и машинного обучения

Интернет-магазин: www.dmkpress.com

Оптовая продажа: КТК «Галактика»
books@alians-kniga.ru

Исользование технологий больших данных
и машинного обучения

Эта книга фокусируется на инновациях, характерных для одной из самых успешных 
модернизированных платформ данных в отрасли. SQL Server 2019 – уже не 
просто СУБД, а комплексное современное решение, поддерживающее машинное 
обучение (ML), аналитику больших данных, Linux, контейнеры, Kubernetes, Java и 
виртуализацию данных в Azure. Вы узнаете о новых функциях SQL Server 2019 и на 
практических примерах рассмотрите ряд вопросов, актуальных для современного 
разработчика программного обеспечения.

Темы, обсуждаемые в книге:

• Кластеры больших данных с использованием SQL Server, Spark и HDFS 
• Создание концентратора данных, подключающегося к Oracle, Azure, Hadoop и другим источникам данных 
• Соединение SQL и Spark для создания платформы машинного обучения для 
приложений AI 
• Интеллектуальная настройка производительности 
• Повышение безопасности SQL-сервера с помощью безопасных анклавов и 
классификации данных 
• Использование онлайн-индексов и ускоренное восстановление базы данных
• Создание новых современных приложений с использованием графов, служб 
машинного обучения и расширений T-SQL с использованием Java 
• Улучшения SQL Server 2019 для Linux 
• Полный обзор использования контейнеров и кластеров Kubernetes для SQL 
Server  
• Новые функции повышения производительности, удобства использования и 
диагностики в ядре СУБД 
• Новейшие инструменты и методы для миграции базы данных на SQL Server 2019
• Использование опыта работы с SQL Server Azure в SQL Server 2019 

Боб Уорд

www.дмк.рф

www.apress.com
9 785970 605950

ISBN 978-5-97060-595-0

Издание адресовано специалистам по обработке данных, которые уже знакомы 
с SQL Server и хотят более глубоко и подробно изучить особенности современных 
технологий.

Инновации SQL Server 2019

Инновации 
SQL Server 2019
Инновации 

Боб Уорд

Инновации  
SQL Server 2019

SQL Server 2019  
Revealed

Including Big Data Clusters and
Machine Learning

Bob Ward
Foreword by Rohan Kumar

Инновации  
SQL Server 2019

Использование технологий больших 
данных и машинного обучения

Боб Уорд
Предисловие от Рохана Кумара (Rohan Kumar)

Москва, 2020

УДК   004.655
ББК   32.973.26-018.2
У64

У64   Боб Уорд (Bob Ward)
Инновации SQL Server 2019. Использование технологий больших данных и машинного обучения / пер. с англ. Желновой Н. Б. – М.: ДМК 
Пресс, 2020. – 408 с.: ил.

            ISBN 978-5-97060-595-0

В книге представлен исчерпывающий обзор SQL Server 2019 – инновационной версии популярной СУБД. Авторы рассказывают о производительности 
и безопасности, об использовании контейнеров и технологии Kubernetes, 
о работе с кластерами больших данных и средствах машинного обучения. 
Подробное описание новых функций SQL Server 2019 позволит читателю 
расширить свои навыки в области управления и извлечения информации из 
больших данных.
Книгу можно использовать в качестве справочника – при желании ее главы 
можно изучать по отдельности. Многочисленные примеры, рисунки и ссылки 
помогают разобраться в технических подробностях.
Издание адресовано разработчикам и профессионалам, работающим с 
данными и знакомым с базовыми функциями SQL Server.

 
 
 
 
 
 
 
         УДК   004.655
 
 
 
 
 
 
 
          ББК   32.973.26-018.2

Original English language edition published by Apress Media, LLC is a California 
LLC. Russian language edition copyright © 2020 by DMK Press. All rights reserved.

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения 
владельцев авторских прав.
Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать 
абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство 
не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 978-1-48425-418-9 (англ.)                        Copyright © 2019 by Bob Ward
ISBN 978-5-97060-595-0 (рус.)                          © Оформление, перевод на русский язык, 
 
                     издание, ДМК Пресс, 2020

Эта книга посвящена сообществу SQL Server, #sqlfamily.  
Без этого сообщества удивительный продукт SQL Server 
не был бы тем, чем он является сегодня.

Оглавление

Предисловие от издательства ................................................................................9
Об авторе .................................................................................................................10
О техническом рецензенте ...................................................................................11
Предисловие ............................................................................................................12
Благодарности .........................................................................................................13
Вступление ...............................................................................................................16

Глава 1. Почему SQL Server 2019?........................................................................18

Проект «Сиэтл» ...............................................................................................................19
Проект Aris ......................................................................................................................20
«Сиэтл» становится SQL Server 2019 .............................................................................23
Модернизация базы данных с помощью SQL Server 2019 ...........................................25
Начало работы с SQL Server 2019 ..................................................................................32

Глава 2. Интеллектуальная настройка производительности ...........................34

Почему используется термин «интеллектуальная настройка  
производительности»? ............................................................................................34

Интеллектуальная обработка запросов ........................................................................35
Упрощенное профилирование запросов ......................................................................72
База данных в памяти ....................................................................................................85
Конфликт вставки на последней странице...................................................................94
Резюме ............................................................................................................................96

Глава 3. Новые возможности безопасности .......................................................97

Улучшение достигнутых показателей ..........................................................................97
Стратегия постоянного шифрования с защищенными областями  
(Always Encrypted with Secure Enclaves) .................................................................98

Классификация данных ...............................................................................................103
Другие новые функции безопасности ........................................................................118
Резюме ..........................................................................................................................121

Глава 4. Непрерывная доступность, соответствующая требованиям  
для систем, критичных к сбоям ......................................................................... 123

Поддержка онлайн-индекса ........................................................................................124
Улучшения в группе доступности Always On (Always On Availability Group) ...........131
Ускоренное восстановление базы данных .................................................................132
Использование ускоренного восстановления базы данных .....................................142
Ускорение восстановления базы данных. Основные моменты ................................146
Резюме ..........................................................................................................................151

Глава 5. Современная платформа разработки ................................................ 152

Языки, драйверы и платформы...................................................................................153

Оглавление  7

Графовая база данных ..................................................................................................156
Поддержка UTF-8 .........................................................................................................161
Службы машинного обучения SQL Server ..................................................................163
Расширение языка T-SQL ............................................................................................170
Резюме ..........................................................................................................................178

Глава 6. SQL Server 2019 для Linux ................................................................... 179

История SQL Server для Linux ......................................................................................179
Что нового в SQL Server 2019 для Linux ......................................................................181
Улучшения платформы и процедуры развертывания...............................................182
Поддержка постоянной памяти ..................................................................................186
Репликация SQL Server в Linux ....................................................................................187
Сбор данных об изменениях (Change Data Capture, CDC) в Linux ............................187
DTC для Linux ...............................................................................................................188
Active Directory и OpenLDAP ........................................................................................190
Службы машинного обучения SQL Server и расширяемость в Linux ........................191
Polybase в Linux ............................................................................................................196
Резюме ..........................................................................................................................197

Глава 7. SQL Server и контейнеры ...................................................................... 198

Зачем нужны контейнеры в SQL Server? ....................................................................198
Как работают контейнеры с SQL Server ......................................................................202
Что нового для SQL Server 2019 ...................................................................................210
Подготовительные шаги для использования примеров, иллюстрирующих 
использование контейнеров с SQL Server ...........................................................213

Развертывание контейнера SQL Server ......................................................................215
Новый способ обновления SQL Server ........................................................................226
Развертывание контейнера как приложения ............................................................230
Развертывание контейнеров SQL в промышленной среде .......................................236
Контейнеры SQL Server в Windows..............................................................................243
Резюме ..........................................................................................................................246

Глава 8. SQL Server и Kubernetes ....................................................................... 247

Что такое k8s? ...............................................................................................................247
Варианты развертывания k8s ......................................................................................250
Подготовительные шаги для использования примеров, иллюстрирующих 
применение SQL Server и Kubernetes ...................................................................253

Развертывание SQL Server на k8s ................................................................................255
Советы по k8s ...............................................................................................................268
Высокая доступность SQL Server на k8s ......................................................................275
Обновление SQL Server на k8s .....................................................................................280
Использование Helm Charts ........................................................................................284
Группы доступности SQL Server в k8s .........................................................................285
Резюме ..........................................................................................................................287

Глава 9. Виртуализация данных в SQL Server ................................................. 289

Что такое Polybase? ......................................................................................................289
Как работает Polybase ..................................................................................................294

 Оглавление

Подготовительные шаги для использования примеров, иллюстрирующих 
применение Polybase и SQL Server .......................................................................302

Использование внешних таблиц .................................................................................306
Обсуждение внешних таблиц ......................................................................................316
Резюме ..........................................................................................................................317

Глава 10. Кластеры больших данных в SQL Server ........................................ 319

Зачем нужны кластеры больших данных, и почему они так называются? .............322
Что входит в состав кластеров больших данных? ......................................................323
Подготовительные шаги для использования обучающих материалов ....................326
Развертывание кластеров больших данных ...............................................................327
Архитектура кластера больших данных .....................................................................338
Использование кластеров больших данных...............................................................349
Развертывание и использование приложений ..........................................................357
Безопасность ................................................................................................................357
Высокая доступность ...................................................................................................358
Jupyter Books для кластеров больших данных SQL Server .........................................358
Машинное обучение и кластеры больших данных ....................................................359
Резюме ..........................................................................................................................365

Глава 11. Голос клиента и миграция ................................................................. 367

Голос клиента ...............................................................................................................367
А как насчет бизнес-аналитики?.................................................................................376
Переход на SQL Server 2019 .........................................................................................376
Резюме ..........................................................................................................................393

Предисловие от издательства

Отзывы и пожелания

Мы всегда рады отзывам наших читателей. Расскажите нам, что вы 
думаете об этой книге – что понравилось или, может быть, не понравилось. Отзывы важны для нас, чтобы выпускать книги, которые будут для вас 
максимально полезны.
Вы можете написать отзыв на нашем сайте www.dmkpress.com, зайдя на 
страницу книги и оставив комментарий в разделе «Отзывы и рецензии». 
Также можно послать письмо главному редактору по адресу dmkpress@gmail.
com; при этом укажите название книги в теме письма. 
Если вы являетесь экспертом в какой-либо области и заинтересованы в 
написании новой книги, заполните форму на нашем сайте по адресу http://
dmkpress.com/authors/publish_book/ или напишите в издательство по адресу 
dmkpress@gmail.com.

Скачивание исходного кода примеров

Скачать файлы с дополнительной информацией для книг издательства 
«ДМК Пресс» можно на сайте www.dmkpress.com на странице с описанием 
соот ветствующей книги. 

Список опечаток

Хотя мы приняли все возможные меры для того, чтобы обеспечить высокое качество наших текстов, ошибки все равно случаются. Если вы найдете 
ошибку в одной из наших книг – возможно, ошибку в основном тексте или 
программном коде, – мы будем очень благодарны, если вы сообщите нам о 
ней. Сделав это, вы избавите других читателей от недопонимания и поможете нам улучшить последующие издания этой книги. 
Если вы найдете какие-либо ошибки в коде, пожалуйста, сообщите о них 
главному редактору по адресу dmkpress@gmail.com, и мы исправим это в следующих тиражах.

Нарушение авторских прав

Пиратство в интернете по-прежнему остается насущной проблемой. Издательства «ДМК Пресс» и Apress Media очень серьезно относятся к вопросам 
защиты авторских прав и лицензирования. Если вы столкнетесь в интернете 
с незаконной публикацией какой-либо из наших книг, пожалуйста, пришлите нам ссылку на интернет-ресурс, чтобы мы могли применить санкции.
Ссылку на подозрительные материалы можно прислать по адресу электронной почты dmkpress@gmail.com.
Мы высоко ценим любую помощь по защите наших авторов, благодаря 
которой мы можем предоставлять вам качественные материалы.

Об авторе

Боб Уорд (Bob Ward) – главный архитектор 
технической группы Microsoft Azure Data SQL 
Server, которая ведет разработку всех версий 
SQL Server. Боб проработал в Microsoft более 
26 лет; он участвовал в выпуске каждой версии 
SQL Server, начиная с версии 1.1, поставляемой 
с OS/2, и заканчивая SQL Server 2019, включая 
Azure. Он популярный докладчик многих конференций; часто выступал с докладами о новых 
версиях SQL Server, его внутреннем устройстве 
и производительности на таких мероприятиях, 
как PASS Summit, SQLBits, SQLIntersection, Red 
Hat Summit, Microsoft Inspire и Microsoft Ignite. Вы можете подписаться на 
него в соцсетях, ссылки на его профиль: @bobwardms или www.linkedin.com/
in/bobwardms.
Боб является автором книги Pro SQL Server on Linux («SQL Server на Linux 
для профессионалов»), выпущенной Apress Media.

О техническом рецензенте

Аарон Бертран (Aaron Bertrand) – технический 
специалист, обладающий более чем двадцатилетним опытом работы с SQL Server. Он работал 
непосредст венно с несколькими командами разработчиков продуктов Micro soft и хорошо известен тем, что участвует в развитии технических 
навыков и пере даче опыта для широкого сообщества разработчиков. Он автор многих статей, 
докладчик конференций и модератор форумов, 
посвященных технологиям баз данных.

Предисловие

Время, в которое мы живем, – это уникальный переломный момент в истории технологий. Наступает золотой век для данных, аналитики и искусственного интеллекта. Темпы роста данных превосходят все когда-либо 
достигнутые показатели, и прорыв в области цифровых технологий, случившийся благодаря технологиям искусственного интеллекта и машинного обучения, создал неограниченный потенциал для использования 
данных с целью обеспечения конкурентного преимущества для бизнеса. 
С резким ускорением процесса цифровизации основной вопрос, с которым 
мы сейчас сталкиваемся, заключается в том, как воспользоваться преимуществами этого огромного объема данных, чтобы помочь нашим компаниям и сообществам в их преобразованиях.
Мы видим огромный потенциал в области применения возможностей 
интеллектуального облака и интернета вещей с элементами искусственного интеллекта. SQL Server не имеет аналогов в отрасли по уровню стабильности и системности, который предоставляется разработчикам, инженерам 
данных и администраторам в разнообразных вариантах:  на периферии, 
в локальной среде, частном облаке и общедоступном облаке. Наше сообщество SQL Server сыграло очень важную роль в этой эволюции, и я не могу 
в достаточной мере поблагодарить их за поддержку и отзывы за последние 25 с лишним лет.
Версия SQL Server 2019 – выдающаяся, особенная, и я горжусь тем, что 
сделала наша команда. SQL Server 2019 основан на инновациях, которые 
были заложены еще в SQL Server 2016 и SQL Server 2017. Несмотря на то что 
есть несколько новых возможностей, которые улучшат пользовательский 
опыт наших клиентов, как и ожидается от каждой новой версии SQL Server, 
я больше всего рад удивительным инновациям, расширяющим навыки, 
накопленные нашими клиентами на протяжении нескольких десятилетий, 
в области управления и извлечения информации из больших данных. Это 
нововведение сыграет решающую роль в поддержке цифровой трансформации у наших клиентов.
Боб Уорд работает в команде SQL Server с самого начала и оказал заметное влияние на продукт. Очень немногие обладают такими широкими и 
глубокими знаниями, и это объясняет, как ему удается сделать сложные 
концепции простыми и понятными. Я надеюсь, вы прочитаете эту книгу 
с удовольствием.

Рохан Кумар (Rohan Kumar),
корпоративный вице-президент Azure Data в Microsoft